1.3 C++基础知识

本节讨论C++的程序结构。

之前将函数在类中定义，现在首先将函数定义到类的外部，仅在类中申明。

注意定义在外部的函数，函数名前面需要加上Person::，表示属于Person类，其他规则和在类中定义一致。

当函数内容比较简短时，写在类中也可以，但是如果篇幅较大，最好还是在外部实现，这样代码会更简洁些。

假设一个团队在做某个设备：

• 由A实现Person类（相当于Person模块）；
• 由B实现main，B会在main中使用Person类，但是不会关心Person类的具体实现，只关心怎么使用这个类；

那么，A需要创建两个文件：

1. person.h
2. person.cpp

其中头文件 person.h 需要提供给B使用，person.cpp 则由A自行保管维护即可。

B只需要实现一个文件 main.cpp 即可，在 main.cpp 文件中 include person.h 文件，然后使用person类。

person.h 的内容如下，在头文件中，只是定义了一个Person类。

通过person.h头文件，可以看到，Person类中的有私有成员name，age，也有公有成员setName函数和printfInfo函数。

这样，使用Person类的人就能很方便的知道，要想设置name，就需要通过setName函数，而不需要关心具体的函数实现。

#ifndef __PERSON_H_
#define __PERSON_H_

class Person {
private:
    char *name;
    int age;

public:
    void setName(char *name);

    void printfInfo();
};

#endif

person.cpp的内容如下，在cpp文件中，include person.h文件，然后实现Person类中的函数。

#include 
#include "person.h"

#define ARRAY_SIZE(x) (sizeof(x)/sizeof(x[0]))

void Person::setName(char *name) {
    this->name = name;
}

void Person::printfInfo() {
    printf("name = %s, age = %dn", name, age);
}

在main.cpp中，通过person.h将Person类包含进来，然后就可以使用person类了。

#include 
#include "person.h"

int main(int argc, char **argv)
{
    Person per;

    per.setName("zhangsan");
    per.printfInfo();
}

通过一个Makefile来实现编译和清除。

$^ 表示所有的依赖，$< 表示第一个依赖。

target=person

$(target): main.o person.o
    g++ -o $@ $^

%.o : %.cpp
    g++ -c -o $@ $<

clean:
    rm -f *.o $(target)

编译出来执行elf文件，结果符合预期，程序改写成功。

假设需要新增一个功能模块Dog，由C负责，那么团队的分工则变为：

• 由A实现Person类；
• 由B实现main，B会在main中使用Person/Dog类，但是不会关心Person/Dog类的具体实现，只关心怎么使用Person/Dog类；
• 由C实现Dog类；

类似的，C需要实现两个文件：

1. dog.h
2. dog.cpp

与 person 类似，在dog.h中声明一个dog类，在dog.cpp中实现dog类。

#ifndef __DOG_H_
#define __DOG_H_

class Dog {
private:
    char *name;
    int age;

public:
    void setName(char *name);

    void printfInfo();
};

#endif

#include 
#include "dog.h"

#define ARRAY_SIZE(x) (sizeof(x)/sizeof(x[0]))

void Dog::setName(char *name) {
    this->name = name;
}

void Dog::printfInfo() {
    printf("name = %s, age = %dn", name, age);
}

修改main.cpp，将dog.h包含进来，然后就可以使用Dog类了。

 #include 
 #include "person.h"
 #include "dog.h"

 int main(int argc, char **argv)
 {
     Person per;
     Dog dog;

     per.setName("zhangsan");
     per.printfInfo();

     dog.setName("wangcai");
     dog.printfInfo();
 }

假设，需要在person.cpp和dog.cpp中，分别实现一个printVersion函数，打印对应模块的版本号。

 在person.h和dog.h中申明printVersion函数，注意并不是在类中声明。

然后在main.cpp中调用。

此时，编译程序会报错，这是由于在dog.h和person.h中都有定义printVersion函数，编译器不知道要调用哪一个printVersion。

这个问题就涉及到命名空间了。

在实际工程中，可能会遇见相同名称的函数，当编译器遇见相同名称的函数时，需要根据命名空间来决定使用哪个函数。

首先修改person.h，dog.h，person.cpp，dog.cpp，分别设置两个作用域A和C。

 这时候编译就会报错，因为没有标明使用的是哪个域，编译器会报找不到类型声明。

 为了方便起见，将多余的代码先注释掉。

函数前面的A::和C::分别表示这个函数属于A和C的命名空间，声明命名空间后，代码可以编译成功，执行结果也符合预期。

类似的，也可以通过using namespace来决定要使用哪个命名空间，这时候，不冲突的对象可以不用加A::和C::，冲突的函数与之前一样，需要声明使用的命名空间是哪个。

 如果只要要使用某个命名空间中的某个对象，而不是全部的话，也可以单独using那个类。

 执行结果和之前是一样的。

程序结构如下：

1. 类定义（.h） / 类实现（.cpp）；
2. 命名空间；
   1. 在.h/.cpp文件中，使用namespace a { ... }设置命名空间；
   2. 在调用者源文件中：
      1. 直接使用：a::fun, a::fun2
      2. using声明：using a::fun; //以后调用fun即表示a::fun
      3. using编译：using namespace a；//以后直接调用fun，fun2即可

最后，再修改一下代码。

在C++中，通常使用 iostream 而不是stdio.h。

使用iostream，需要用cout替换printf，并且需要使用命名空间std。